基于区域嵌套与分解的城市风环境模拟方法

提出了适合城市风环境数值模拟的一个新的计算方法——嵌套计算方法。该方法首先对目标建筑群及其更大的周边环境建立大计算域并以较粗的网格进行计算,然后建立包含目标建筑群的子计算域并以精细的网格划分,以大计算域计算出的解作为子计算域的边界条件以实现区域嵌套求解。通过对两种建筑群布局的模拟计算,将该方法与传统方法计算的高精度解和中精度解进行对比。结果表明,可以降低单次计算的网格数量,并且计算结果具有较高的精确度。     

基于区域嵌套与分解的城市风环境模拟方法研究

提出了适合城市风环境数值模拟的一个新的计算方法——嵌套计算方法。该方法首先对目标建筑群及其更大的周边环境建立大计算域并以较粗的网格进行计算,然后建立包含目标建筑群的子计算域并以精细的网格划分,以大计算域计算出的解作为子计算域的边界条件以实现区域嵌套求解。通过对两种建筑群布局的模拟计算,将该方法与传统方法计算的高精度解和中精度解进行对比。结果表明,本文的方法可以降低单次计算的网格数量,并且计算结果具有较高的精确度。     

网格密度对海底管道溢油扩散数模结果的影响

采用数学模型对海底管道溢油扩散进行模拟时,除了要求模拟结果的准确,同时也必须要从经济性角度考虑计算成本的问题.为筛选出合适的数值模型,对不同网格模型进行了对比性研究.基于结构网格,采用有限体积法建立溢油扩散模型,并采用流体体积法来追踪多相流界面.选用疏、密两种不同网格进行计算.根据Fan(1967)经典实验,选择3种不同工况,并采用其实验数据对计算结果进行验证对比.通过不同工况下疏、密网格模型中溢油的传播形态、到达海面时间、横向漂移距离、海面扩散范围及电脑计算时间的对比分析,研究了网格疏密对溢油结果的影响.研究表明:密网格模型电脑计算时间过长,各种物理量的提升效率一般,而疏网格模型计算成本则较为合适.该模型可为海管溢油扩散预测及应急维修提供参考.     

沉深变化对螺旋桨水动力性能影响的数值分析

为了分析桨轴沉深对螺旋桨水动力性能的影响,采用VOF方法对某型桨在静水状态下、不同沉深时的水动力性能进行了研究.采用混合网格技术.根据沉深的不同选用不同的计算域模型来进行网格的划分.通过静水中某沉深下螺旋桨推力系数、转矩系数以及效率的计算结果与实验值的对比,验证了研究结果的正确性.由结果分析得知:随着进速系数的增大,桨轴沉深对螺旋桨推力系数、转矩系数的影响逐渐减小,而对效率的影响逐渐增大,且螺旋桨对自由液面的抽吸位置逐渐后移,扰动越来越小.     

二阶时域波动方程的无网格方法求解

将径向基函数配点型无网格方法引入二阶时域波动方程的求解中,方程的空间导数采用径向基函数逼近,时间导数采用Crank-Nicolson方法离散,对应的边界条件直接施加在离散的边界数据点上.采用该方法对二维非规则求解域内的波传播问题进行了数值计算,并与有限元计算结果进行了对比分析.结果表明:基于径向基函数配点的无网格方法不但形式简单、易于实施,而且能够有效解决复杂求解域高维的波动问题.     

微小型水平轴风力发电机的流固耦合分析

基于ANSYS CFX流体求解器和Workbench结构求解器,采用整体求解一致性网格方法和k-ε湍流模型,分别对单向和双向流固耦合条件下微小型水平轴风力发电机的结构特性进行了对比分析,并重点对机组的双向流固耦合分析进行了研究.首先,通过对微小型水平轴风力发电机进行动力学分析,确认所建立模型的准确性;其次,通过对流场域中旋转域及网格数目之间网格收敛性的相关分析,确认了流场域网格数目收敛性的拟合关系曲线,以及最优的网格数目实例;最后,分别对单向和双向流固耦合进行对比分析,确认了机组双向流固耦合分析结果的可信度.     

运用三维动网格技术模拟计算离心泵的非定常流动

 运用三维动网格技术,对离心泵非定常流场进行数值模拟。使用Fluent流动软件的Profile文件定义叶轮计算域边界面的转向和转速,将所有计算域设在同一个惯性系中。采用弹簧光滑法、动态分层法及局部网格重构法3种方式实现计算域网格变形。在同样的计算模型、计算网格、初始条件、边界条件及软件设置条件下,将动网格与传统的滑移网格计算结果进行了对比。计算结果显示:在经历约5个叶轮旋转周期后,两种计算网格数值结果趋于一致,但动网格的迭代速度几乎是滑移网格迭代速度的3倍。原因是动网格计算仅在一个惯性系中进行,新旧网格节点的拓扑关系保证了良好的计算精度和时间上的连惯性;而滑移网格计算因多参考系之间的数据对接影响了时间上的连贯性、降低了迭代速度。研究表明采用动网格技术可实现水泵的三维非定常流场数值模拟,具有较强的通用性和广阔的应用前景。     

基于CFD的桨舵水动力干扰研究

为了观察舵对桨叶表面压力分布以及桨后尾流场的影响,以B4-55桨和展弦比为1.0的NACA0020的流线型舵为算例,采用计算流体力学方法分析了桨舵干扰的水动力特性。为了提高网格质量,计算域被分为包含螺旋桨的旋转域、包含舵的静止域以及除二者之外的静止域3部分,并采用不同的网格策略对其进行离散。离散方程用K-ω模型求解,旋转域与静止域之间的相对运动通过MRF技术模拟,并利用交界面技术实现数据传递。分析了不同进速系数下桨舵干扰的规律以及舵攻角对螺旋桨的推力、转矩的影响,研究了流场的速度以及压力分布。数值结果和试验结果的比较表明,采用的计算模型和离散方法能够得到准确的计算结果。     

CFD方法研究桥梁断面三分力系数的雷诺数效应

采用计算流体力学(CFD)方法计算与风荷载相关的物理量,应用FLUENT软件,对2种典型桥梁断面的三分力系数随雷诺数的变化进行数值模拟计算。建立了实际尺度的模型,选择了合理的网格划分形式,并分别使用3种不同的湍流模型,将数值计算结果与风洞试验结论进行了对比。结果表明:计算流体力学方法可以按照实际尺寸进行计算,以避免风洞试验只能进行缩尺试验的不足;且成本低、速度快、资料完备,具有模拟真实和理想条件的能力。     

含裂纹压电材料的扩展无网格伽辽金法

为提高含裂纹压电材料结构分析的求解精度,基于压电材料断裂力学理论,在传统无网格伽辽金法近似函数中引入扩展项来描述裂纹处不连续位移场及电场,提出了含裂纹压电材料的扩展无网格伽辽金法.该方法能很好地模拟裂纹尖端奇异性,并且节点影响域的连续性不受裂纹线的影响,无须引入可视准则与衍射准则,易于编程实现.讨论了不同节点分布、不同裂纹长度对强度因子计算结果的影响,与解析解、常规无网格伽辽金法及有限元法的计算结果进行了比较,数值算例结果表明本方法正确可行且具有较高的精度.     

大变形菇状件挤压工艺设计及数值模拟

分析了大变形菇状零件的工艺特点,设计并比较分析了工艺方案,设计了工艺参数。运用专业锻造分析软件QForm2D/3D进行了数值模拟分析,得到了零件成形过程的位移—载荷曲线和成形时的应力分布图,经分析后进行工艺参数优化,确定合理的工艺,为生产实践提供指导。     

二阶递归数字滤波器的极限环分析

The problems of limit cycles in second-order recursive digital filters with a rounding off quantizer have been studied more systematically in this paper. The properties of limit cycles have been summarized,the distribution regions of various limit cycles on the coefficient planes(β1,β2)have been pointed out, and the linear stability conditions of second-order recursive digital filters have been derived, All conclusions in this paper have been verified by computer simulations.     

钴改性磁粉的表面活性剂处理

用多种表面活性剂处理了包钴磁粉，并按Ｗａｓｈｂｕｒｎ方程测定其斜率值，就中以季铵盐和聚乙烯醇混合物的处理效果最好，在丁酮，甲苯和环己酮３种溶剂中，其斜率值均增大近一倍。     

一类带号图构形的Tutte多项式

研究了带号曲轮图和带号双半轮图对应图构形的Tutte多项式,主要用带号图的删除-限制定理来计算其Tutte多项式,并运用带号图的符号转换函数找到了几种有规律的基本图形（基图）,推导出这些基本图形Tutte多项式的递推公式后,通过计算机辅助给出这类带号图的Tutte多项式,进而得到特征多项式及OS代数的维数。最后计算了半螺旋双吸泵3种不同内部结构的Tutte多项式。     

掺量对聚丙烯纤维增强水泥力学特性的影响

 针对聚丙烯纤维增强水泥(PPRC)材料建立了不同纤维掺量的PPRC数值分析模型,实现了模拟试件从微裂纹萌生、扩展、相互作用及贯通的全破坏过程,并研究其破裂失稳的基本规律,包括声发射的时空分布规律及其失稳的前兆模式。研究表明,随着聚丙烯纤维掺量的增加,PPRC的弯折强度得到提高,韧性也不断增强。     

ABS／PC合金的剖析与表征

剖析和表征了两种国产ＡＢＳ的相组分和结构、藉差示扫描量热（ＤＳＣ）法研究了不同腈含量的苯乙烯丙烯腈的共聚物（ＳＡＮ）与聚碳酸酯（ＰＣ）的相容性。通过Ｆｏｘ方程计算出ＰＣ溶在ＳＡＮ中的百分含量的以及ＳＡＮ溶在ＰＣ中的百分含量。用红外光谱法剖析了两种ＡＢＳ的助剂，发现含有酯类助剂的ＡＢＳ合导致了ＰＣ分解，不宜与ＰＣ共混。     

均布载荷下变宽度悬臂薄板的大挠度问题

应用拖带坐标（Ｃｏ—ｍｏｖｉｎｇＣｏｏｒｄｉｎａｔｅ）描述法［１］建立了一类变宽度悬臂薄板大挠度问题的简化计算方法，编制了相应的通用电子计算机程序，并对数值算例进行了实验验证，理论计算与实验结果相符。     

双层筒形网壳静力分析模型的研究

本文比较研究了正在我国迅速发展的大跨度空间格构式结构—双层筒形网壳静力分析的力学模型.通过采用线性铰结及刚结两种模型分别计算了各种类型的双层筒形网壳,比较分析了两种力学模型计算所得的位移及内力,指出了两种力学模型的应用范围及合理性.分析表明,在实际工程中,可近似按铰结模型进行设计,但对杆件轴力、钢材的允许应力应作适当修正.     

不同形貌纳米铜的制备及其形成机理研究

采用均相反应界面生长法成功地制备了多种形貌的纳米铜,讨论了界面生长法制备纳米粒子的机理,考察了界面生长及反应温度的改变对产物形貌的影响.并用扫描电镜、透射电镜、X-射线粉末衍射等分析测试技术对样品进行了表征.     

带有预算费用约束的报童模型

讨论带有预算费用约束的报童问题. 建立了带有一般费用约束、 缺货预算费用约束、 商品处理预算费用约束的3种模型, 分别求出了最优解, 并进行了模型的灵敏度分析.